Heliox for croup in children

  • Conclusions changed
  • Review
  • Intervention

Authors

  • Irene Moraa,

    Corresponding author
    1. Pharmacy Australia Centre of Excellence, School of Pharmacy, Woolloongabba, Australia
    • Irene Moraa, School of Pharmacy, Pharmacy Australia Centre of Excellence, 20 Cornwall Street, Woolloongabba, Australia. imoraa@yahoo.com.

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  • Nancy Sturman,

    1. The University of Queensland, Discipline of General Practice, School of Medicine, Brisbane, Queensland, Australia
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  • Treasure McGuire,

    1. Bond University, Faculty of Health Sciences and Medicine, Gold Coast, Queensland, Australia
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  • Mieke L van Driel

    1. The University of Queensland, Discipline of General Practice, School of Medicine, Brisbane, Queensland, Australia
    2. Bond University, Centre for Research in Evidence-Based Practice, Gold Coast, QLD, Australia
    3. Ghent University, Department of General Practice and Primary Health Care, Ghent, Belgium
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Abstract

Background

Croup is thought to be triggered by a viral infection and is characterised by respiratory distress due to upper airway inflammation and swelling of the subglottic mucosa in children. Mostly it is mild and transient and resolves with supportive care. In moderate to severe cases, treatment with corticosteroids and nebulised epinephrine (adrenaline) is required. Corticosteroids improve symptoms but it takes time for a full effect to be achieved. In the interim, the child is at risk of further deterioration. This may rarely result in respiratory failure necessitating emergency intubation and ventilation. Nebulised epinephrine may result in dose-related adverse effects including tachycardia, arrhythmias and hypertension and its benefit may be short-lived. Helium-oxygen (heliox) inhalation has shown therapeutic benefit in initial treatment of acute respiratory syncytial virus (RSV) bronchiolitis and may prevent morbidity and mortality in ventilated neonates. Heliox has been used during emergency transport of children with severe croup and anecdotal evidence suggests that heliox relieves respiratory distress.

Objectives

To examine the effect of heliox on relieving symptoms and signs of croup, as determined by a croup score (a tool for measuring the severity of croup).
To examine the effect of croup on rates of admission or intubation (or both), through comparisons of heliox with placebo or any active intervention(s) in children with croup.

Search methods

We searched CENTRAL 2013, Issue 10, MEDLINE (1950 to October week 5, 2013), EMBASE (1974 to November 2013), CINAHL (1982 to November 2013), Web of Science (1955 to November 2013) and LILACS (1982 to November 2013). In addition, we searched two clinical trials registries: the World Health Organization International Clinical Trials Registry Platform (WHO ICTRP) and clinicaltrials.gov (searched 12 November 2013).

Selection criteria

Randomised controlled trials (RCTs) and quasi-RCTs comparing the effect of helium-oxygen mixtures with placebo or any active intervention(s) in children with croup.

Data collection and analysis

Two review authors independently identified and assessed citations for inclusion. A third review author resolved disagreements. We assessed included trials for allocation concealment, blinding of intervention, completeness of outcome data, selective outcome reporting and other potential sources of bias. We reported mean differences for continuous data and odds ratios for dichotomous data. We descriptively reported data not suitable for statistical analysis.

Main results

We included three RCTs with a total of 91 participants. One study compared heliox 70%/30% with 30% humidified oxygen administered for 20 minutes in children with mild croup and found no statistically significant differences in the overall change in croup scores between heliox and the comparator. In another study, children with moderate to severe croup were administered intramuscular dexamethasone 0.6 mg/kg and either heliox 70%/30% with one to two doses of nebulised saline, or 100% oxygen with one to two doses of nebulised racaemic epinephrine for three hours. In this study, the heliox group's croup scores improved significantly more at all time points from 90 minutes onwards. However, overall there were no significant differences in croup scores between the groups after four hours using repeated measures analysis. In a third study, children with moderate croup all received one dose of oral dexamethasone 0.3 mg/kg with heliox 70%/30% for 60 minutes in the intervention group and no treatment in the comparator. There was a statistically significant difference in croup scores at 60 minutes in favour of heliox but no significant difference after 120 minutes. It was not possible to pool outcomes because the included studies compared different interventions and reported different outcomes. No adverse events were reported.

Authors' conclusions

There is some evidence to suggest a short-term benefit of heliox inhalation in children with moderate to severe croup who have been administered oral or intramuscular dexamethasone. In one study, the benefit appeared to be similar to a combination of 100% oxygen with nebulised epinephrine. In another study there was a slight change in croup scores between heliox and controls, with unclear clinical significance. In another study in mild croup, the benefit of humidified heliox was equivalent to that of 30% humidified oxygen, suggesting that heliox is not indicated in this group of patients provided that 30% oxygen is available. Adequately powered RCTs comparing heliox with standard treatments are needed to further assess the role of heliox in children with moderate to severe croup.

Résumé scientifique

Héliox pour le traitement de la laryngite chez les enfants

Contexte

La laryngite est supposée être déclenchée par une infection virale et se caractérise par une détresse respiratoire due à une inflammation des voies respiratoires supérieures et au gonflement de la muqueuse sous-glottique chez les enfants. Elle est principalement légère et passagère et disparaît avec les soins palliatifs. Dans des cas modérés à sévères, le traitement par corticostéroïdes et par nébulisation d’épinéphrine (adrénaline) est nécessaire. Les corticostéroïdes améliorent les symptômes, mais il faut un certain temps pour que le plein effet soit obtenu. En attendant, l'enfant présente un risque de détérioration. Rarement, cela peut développer une insuffisance respiratoire, qui peut nécessiter une intubation d'urgence et une ventilation. La nébulisation d’épinéphrine peut entraîner des effets indésirables, y compris une tachycardie, des arythmies cardiaques et de l'hypertension et son bénéfice pourrait être de courte durée. L'inhalation d’hélium-oxygène (héliox) a montré un bénéfice thérapeutique dans le traitement initial du virus respiratoire syncytial (VRS) de la bronchiolite aiguë et peut prévenir la morbidité et la mortalité chez les nouveau-nés sous ventilation. L'héliox a été utilisé pendant le transport d'urgence de l'enfant souffrant de laryngite sévère et des preuves anecdotiques suggèrent que l'héliox soulage la détresse respiratoire.

Objectifs

Examiner l'effet de l'héliox sur le soulagement des symptômes et les signes de laryngite, comme déterminé par un score de laryngite (un outil pour mesurer la gravité de la laryngite).
Examiner l'effet de la laryngite sur les taux d'admission ou d’intubation (ou les deux), en comparant l'héliox au placebo ou à toute intervention(s) active(s) chez les enfants souffrant de laryngite.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL 2013, numéro 10, MEDLINE (de 1950 à la 5ème semaine d'octobre 2013), EMBASE (de 1974 à novembre 2013), CINAHL (de 1982 à novembre 2013), Web of Science (de 1955 à novembre 2013) et LILACS (de 1982 à novembre 2013). Nous avons également effectué des recherches dans deux registres d'essais cliniques : le système d’enregistrement des essais cliniques de l’organisation mondiale de la santé (WHO ICTRP) et clinicaltrials.gov (recherche effectuée le 12 novembre 2013).

Critères de sélection

Essais contrôlés randomisés (ECR) et quasi-ECR comparant l'effet de mélange hélium-oxygène par rapport à un placebo ou à toute intervention(s) active(s) chez les enfants souffrant de laryngite.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont identifié et évalué les références bibliographiques pour l'inclusion. Un troisième auteur de revue a résolu les désaccords. Nous avons évalué les essais inclus pour l'assignation secrète, l’assignation en aveugle de l'intervention, l'exhaustivité des données des résultats, la notification sélective de résultats et d'autres sources potentielles de biais. Nous avons rapporté les différences moyennes pour les données continues et les rapports des cotes pour les données dichotomiques. Nous avons rapporté de manière descriptive que les données n’étaient pas pertinentes pour l'analyse statistique.

Résultats principaux

Nous avons inclus trois ECR portant sur un total de 91 participants. Une étude, comparant l'héliox 70%/30% avec 30% d'oxygène humidifié administré pendant 20 minutes chez les enfants atteints de laryngite légère, n'a trouvé aucune différence statistiquement significative dans les scores globaux de laryngite entre l'héliox et le comparateur. Dans une autre étude, les enfants atteints de laryngite modérée à sévère étaient administrés 0,6 mg/kg dexaméthasone par voie intramusculaire et soit de l'héliox 70%/30% avec une à deux doses de saline nébulisée, soit 100% d'oxygène avec une à deux doses de nébulisation d’épinéphrine racémique pendant trois heures. Dans cette étude, le score du groupe d'héliox s’est significativement amélioré, ceci à toutes les périodes à partir de 90 minutes. Cependant, dans l'ensemble, il n'y avait aucune différence significative en termes de scores de la laryngite entre les groupes après quatre heures en utilisant des analyses par mesures répétées. Dans une troisième étude, tous les enfants atteints de laryngite modérée ont reçu une dose de 0,3 mg/kg de dexaméthasone par voie orale avec 70%/30% d'héliox pendant 60 minutes dans le groupe d'intervention et aucun traitement n’a été effectué dans le groupe comparateur. Il y avait une différence statistiquement significative en termes de scores de laryngite à 60 minutes en faveur de l'héliox, mais aucune différence significative après 120 minutes. Les résultats n’ont pas pu être regroupés car les études incluses avaient comparé différentes interventions et rapportaient des critères de jugement différents. Aucun effet indésirable n'était rapporté.

Conclusions des auteurs

Certaines preuves suggèrent un bénéfice à court terme de l'inhalation d'héliox chez les enfants atteints de laryngite modérée à sévère et qui ont été administrés de la dexaméthasone par voie orale ou intramusculaire. Dans une étude, le bénéfice semblait être similaire en combinant 100% d'oxygène avec l'épinéphrine nébulisée. Dans une autre étude, il y avait une légère modification des scores de la laryngite entre les groupes d'héliox et les groupes de contrôles, avec une signification clinique incertaine. Dans une autre étude de laryngite légère, le bénéfice de l'héliox humidifié était équivalent à 30% d'oxygène humidifié, ce qui suggère que l'héliox n'est pas indiqué dans ce groupe de patients à condition que 30% d'oxygène soit disponible. Des ECR présentant une puissance statistique adéquate comparant l'héliox aux traitements standards sont nécessaires pour une meilleure évaluation du rôle de l'héliox chez les enfants atteints de laryngite modérée à sévère.

Plain language summary

Helium-oxygen (heliox) treatment for croup in children

Croup is an acute illness commonly seen in children up to six years of age but mostly by the age of two. It is triggered by viral infections causing upper airway obstruction with varying degrees of respiratory distress. Mostly, it is mild and transient and resolves with supportive care. Croup is characterised by a barking cough, hoarseness, varying degrees of inspiratory stridor (abnormal breathing sound) and chest wall retractions and is usually preceded by one to three days of upper respiratory tract infection symptoms. The peak croup seasons are autumn and winter but can occur at any time.

Corticosteroids are an accepted treatment for moderate to severe croup, supplemented in more severe cases by nebulised epinephrine and oxygen. Epinephrine is often effective and safe but can have undesired effects (such as increased heart rate and anxiety). Corticosteroids improve croup symptoms but it takes time for their full effect to be achieved. In the meantime the child remains at risk of deterioration. This may rarely result in the development of respiratory failure, which may require emergency intubation and ventilation. Therefore, finding a safe and effective treatment to bridge the gap between the administration and effectiveness of the corticosteroids is important for clinical practice.

Some studies have shown a benefit of using heliox in children with croup. Heliox, a gas with lower density than air or oxygen, is believed to reduce the resistance to gas flow in narrowed upper airways, potentially improving symptoms and signs of respiratory distress. This review found three randomised controlled trials (RCTs) assessing the effect of heliox in 91 children with croup. Heliox did not appear to be more effective than administration of 30% oxygen in children with mild croup. In children with moderate to severe croup who had been administered oral or intramuscular corticosteroids, heliox appeared to be at least as effective as continuous 100% oxygen with one to two doses of nebulised racaemic epinephrine (adrenaline as a fine spray) in one study. It was slightly more effective than no treatment in another study. There were no adverse effects or outcomes reported. The included trials were small and had a number of methodological limitations. Further methodologically well-designed RCTs with more participants are needed to further assess the role of heliox in managing children with moderate to severe croup. The evidence is current to November 2013.

Résumé simplifié

Hélium-oxygène (héliox) pour le traitement de la laryngite chez l'enfant

La laryngite est une maladie aiguë fréquente chez les enfants jusqu' à l'âge de six ans, mais elle touche principalement ceux âgés jusqu’à deux ans. Elle est provoquée par des infections virales entraînant l'obstruction des voies respiratoires supérieures avec différents degrés de détresse respiratoire. Elle est principalement légère et passagère et disparaît avec les soins palliatifs. La laryngite est caractérisée par une toux rauque, un enrouement, divers degrés de stridor inspiratoires (respiration sonore anormale) et une rétractions de la paroi thoracique et est habituellement précédée d'un à trois jours d'infection des voies respiratoires supérieures. Les pointes de saison pour la laryngite sont l’automne et l’hiver, mais elle peut survenir à tout moment.

Les corticostéroïdes sont un traitement reconnu pour la laryngite modérée à sévère, complétées dans les cas plus graves par l'épinéphrine nébulisée et l'oxygène. L'épinéphrine est souvent efficace et sûre mais peut avoir des effets indésirables (tels qu'une augmentation de la fréquence cardiaque et de l'anxiété). Les corticostéroïdes améliorent les symptômes de la laryngite, mais il faut un certain temps pour obtenir leur plein effet. En attendant, l'enfant présente un risque de détérioration. Rarement, cela peut développer une insuffisance respiratoire, qui peut nécessiter une intubation d'urgence et une ventilation. Par conséquent, il est important pour la pratique clinique de trouver un traitement sûr et efficace qui rapproche l'administration et l'efficacité des corticostéroïdes.

Certaines études ont montré un bénéfice de l'utilisation de l'héliox chez les enfants atteints de laryngite. L'héliox, un gaz à plus faible densité que l'air ou l'oxygène, est censé réduire la résistance de flux gazeux dans les voies respiratoires supérieures rétrécies, améliorant potentiellement les symptômes et les signes de détresse respiratoire. Cette revue a identifié trois essais contrôlés randomisés (ECR) évaluant l'effet de l'héliox chez 91 enfants atteints de laryngite. L'héliox ne semblait pas être plus efficace que l'administration de l'oxygène à 30% chez les enfants atteints de laryngite légère. Dans une étude, chez les enfants atteints de laryngite modérée à sévère et qui avaient été administrés les corticostéroïdes par voie orale ou intramusculaire, l'héliox semblait être au moins aussi efficace que 100% d'oxygène en continu avec une à deux doses de nébulisation d’épinéphrine racémique (gouttelettes d’adrénaline). Dans une autre étude, cela était légèrement plus efficace que lors d'absence de traitement. Aucun effet indésirable, ni aucun critère de jugement n’a été rapporté. Les essais inclus étaient de petite taille et présentaient un certain nombre de limitations méthodologiques. D'autres ECR bien conçus, avec davantage de participants sont nécessaires pour une meilleure évaluation du rôle de l'héliox dans la prise en charge des enfants atteints de laryngite modérée à sévère. Les preuves sont à jour en novembre 2013.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 14th January, 2014
Traduction financée par: Financeurs pour le Canada : Instituts de Recherche en Santé du Canada, Ministère de la Santé et des Services Sociaux du Québec, Fonds de recherche du Québec-Santé et Institut National d'Excellence en Santé et en Services Sociaux; pour la France : Ministère en charge de la Santé